糖代谢异常与冠心病关系的研究现状
2016-12-21张爽袁杰
张爽,袁杰
(哈尔滨医科大学附属第二医院 心内科,黑龙江 哈尔滨 150000)
·综 述·
糖代谢异常与冠心病关系的研究现状
张爽,袁杰
(哈尔滨医科大学附属第二医院 心内科,黑龙江 哈尔滨 150000)
目前冠心病患者中糖代谢异常患病率增加,其也参与了冠心病的发生发展。作者对糖代谢异常的流行病学、诊断筛选、对冠心病风险评估及预后等方面的研究现状进行综述。
糖代谢异常; 糖尿病; 冠心病; 文献综述
冠心病是指冠脉发生粥样硬化引起管腔狭窄或闭塞,导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病[1],是影响人类健康的重要疾病。研究表明,冠心病有多种危险因素,包括年龄、性别、糖尿病、高血压、吸烟史、家族史等。近年来,随着我国社会经济的发展、生活方式西方化及人口老龄化,糖尿病患病率增加,血糖代谢异常的患者数量也在增加。许多研究已经指出,糖尿病为冠心病的“等危症”,那么糖代谢异常对冠心病的发生发展及预后有何影响?作者整理了相关资料对其进行综述。
1 糖代谢异常
1.1 定义
糖调节受损(impaired glucose regulation,IGR)通常被称为“糖尿病前期”,包括空腹血糖受损(impaired fasting glucose,IFG)及糖耐量减低(impaired glucose tolerance,IGT)两种状态,反映了正常血糖者进展至2型糖尿病的自然过程。世界卫生组织(WHO)糖尿病专家委员会提出诊断及分类标准为:口服葡萄糖耐量试验(OGTT)结果空腹血糖(FBG)6.1~7.0 mmol·L-1,OGTT 2 h血糖<7.8 mmol·L-1为IFG;FPG<7.0 mmol·L-1,OGTT 2 h血糖7.8~11.1mmol·L-1为IGT。糖尿病及IGR合称糖代谢异常(abnormal glucose metabolism)。
1.2 流行病学
2006年中国心脏调查[2]指出:中国住院冠心病患者中约3/4合并糖代谢异常,其中糖尿病患病率为52.9%,IGR患病率为24.0%,并且冠心病合并糖代谢异常的患病率较国外高。2010年中国慢性病调查研究[3]显示:中国成年人中糖尿病患病率为11.6%,其中新诊断糖尿病占8.1%,有糖尿病史者占3.5%,糖尿病前期为50.1%。至2011年全球约3.6亿人患有糖尿病,其中95%以上为2型糖尿病,估计到2030年将增加至5.52亿,且近一半的人不知道自己患有糖尿病,此外,据估计还有300万人有罹患2型糖尿病的风险特征,如空腹高血糖、IGT、妊娠期糖尿病、胰岛素抵抗[4]。因此,提高糖尿病前期的诊断并及时干预十分重要。
1.3 诊断及筛选
目前对糖代谢异常的实验室诊断方法包括:单纯空腹血糖监测、OGTT、糖化血红蛋白(HbA1c)。单纯空腹血糖监测可发现IFG患者,但有研究表明,其对IGT及新发糖尿病的漏诊率高[2,5];OGTT对糖尿病及糖尿病前期诊断率高,可检测出因单纯空腹血糖监测而漏诊的大部分糖代谢异常患者,但因其过程繁琐、不易操作,不可能为所有住院患者实施,Opolski等[6]于2010年1月至6月随机对396名受试者调查,发现在研究进行前的15个月内,只有13%的冠心病患者筛选糖尿病时进行了OGTT。2010年,美国糖尿病协会(ADA)提出了HbA1c≥6.5%可以纳入糖尿病的诊断标准。HbA1c可反映近2~3个月内平均血糖水平,对所有入院患者来说易于执行,且结果稳定、可靠、变异性小,不受进食时间、应激状态及短期生活方式改变的影响,同样也是糖尿病监测和疗效评估的重要指标[7]。
目前就HbA1c作为入院冠心病患者糖代谢异常诊断标准的稳定性仍有部分争议。与OGTT相比,Hage等[8]发现HbA1c>6.5%仅能发现6%的糖尿病患者,无独有偶,de Mulder等[9]也发现HbA1c>6.5%会使71%的患者漏诊。Colagiuri等[10]研究得出结论:联合HbA1c>6.5%及FPG>6.5 mmol·L-1诊断更好。我们认为HbA1c尽管敏感性有限,但它特异性高,仍然是一个可靠筛选手段。有研究[11]发现,HbA1c≥6.0%作为糖代谢异常诊断标准时,基于OGTT,HbA1c显示出的敏感性达47.5%,而特异性高达96.2%。Bianchi等[12]研究证明,糖尿病前期患者无论以HbA1c或OGTT为诊断标准,在胰岛素抵抗、胰岛素分泌和心血管风险方面无明显差异。
2 糖代谢异常与冠心病的发生、发展
2.1 发病机制
血糖水平的升高对微血管病变有影响,但其分子机制尚未完全明确,可能与以下改变有关[13]:蛋白激酶C的激活、晚期糖基化终产物的产生、活性氧的产生、生长因子和炎症因子的过度表达及胰岛素信号缺失等。高血糖导致活性氧簇过量,诱导蛋白激酶C的活化,使机体氧化应激,导致细胞内能量代谢、基因表达及信号转导等异常,甚至引起冠心病的风险增加。由于高血糖导致血管活性因子减少,致使血液高凝状态及三大物质代谢紊乱,还可造成血管病变及自主神经功能损伤[14]。
1995年Stern等[15]曾提出“共同土壤学说”,即心血管病不是糖尿病的并发症,而是以胰岛素抵抗为基础,两种疾病共同存在。楚新梅等[16]认为,高血糖导致血管内皮细胞功能障碍,致使胰岛素受体分布和功能发生变化而产生胰岛素抵抗,随之代偿出现高胰岛素血症。并且其研究发现总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、FBG、餐后2 h血糖和空腹胰岛素水平与胰岛素抵抗呈正相关。胰岛素抵抗早期造成内皮功能损伤、血管炎性反应增加促使单核细胞聚集、泡沫细胞形成及脂肪条纹发生,最终导致动脉粥样硬化斑块的形成,而脂代谢异常则对冠脉粥样硬化进展起了重要作用[4]。在糖尿病前期中IFG患者为空腹胰岛素增高,主要表现为基础的胰岛素抵抗,IGT则主要表现为糖负荷后的高胰岛素血症[17]。
2.2 心血管风险
糖尿病有增加心血管粥样斑块的风险,且其心血管死亡的风险已被广泛认知。Sarwar等[18]证实,即使无糖尿病的患者,其高血糖状态虽低于诊断糖尿病的阈值,仍被认为对冠心病具有高风险。Haffner等[19]研究发现,无冠心病的糖尿病患者急性心肌梗死的死亡风险与无糖尿病患者的急性心肌梗死风险相同。
Kurihara等[20]对67位经过冠脉内窥镜检查的冠心病患者进行回顾分析中发现,糖尿病前期组黄色斑块数量和斑块程度要比非糖尿病组明显,但与糖尿病组无差异,表明了虽然糖尿病前期状态是冠脉粥样斑块的信号,但已经开始进展,并且和糖尿病患者程度相同,其可能会增加冠心病风险。但一项随机对中国社区40~60岁的无症状性心肌缺血患者进行分组研究发现,糖尿病早期阶段与冠脉狭窄的风险显著相关且明显增强,尽管糖尿病前期被认为可以预测未来心血管事件,但并未发现其对显著的冠脉狭窄有高风险[21]。
2.3 对冠心病的评估
大量的临床证据证明,血糖升高是急性心肌梗死患者预后的独立预测因素。急性心肌梗死患者反应性高血糖一般持续2~3 d,如果存在持续高血糖提示患有糖尿病或IGR的可能性大,赵振燕等[22]对无糖尿病史的接受急诊治疗的急性ST段抬高型心肌梗死的研究发现,无糖尿病病史的急性心肌梗死患者中绝大多数合并糖代谢异常,IGR者占41.1%,新发糖尿病占31.0%。同期Mazurek等[23]对2 733例急性心肌梗死患者进行调查时发现,糖代谢异常有较高的患病率,其中只有31%的受试者糖耐量正常,糖尿病、IGT、IFG有较高比例,分别占32%、22%和15%。Sanjun等[24]报道了急性心肌梗死时高血糖阈值组并发恶性室性心律失常、合并束支传导阻滞、新发房室传导阻滞及住院死亡率较血糖阈值正常组高且差异具有统计学意义,并得出结论认为反应性高血糖与恶性心律失常风险的发生及住院期间死亡率增加具有相关性。Lazzeri等[25]对既往无糖尿病史的286位经受PCI治疗的急性ST段抬高型心肌梗死的患者进行调查发现,67.1%的患者伴有胰岛素抵抗,在治疗的急性期,高血糖与炎症反应程度、心肌损伤程度及年龄三者分别或联合作用相关,是预测早期死亡率的强预后因素。
糖尿病及糖尿病前期与冠脉狭窄相关,二者临床特点不同。Xu等[21]调查证实,冠心病在糖尿病和糖尿病前期患病率基本一致,两者的患病率高于非糖尿病组,然而,糖尿病组中冠脉显著狭窄的患病率是糖尿病前期及非糖尿病组的2倍。Ertan等[26]分别对168名冠心病患者和172名正常冠脉解剖结构的患者根据HbA1c及性别进行分组研究发现,糖尿病前期与冠脉弥漫性狭窄及小血管病变相关,在远端血管尤其是左前降支更加明显。
2.4 与心肌损伤的关系
Selvin等[27]对9 051例无糖尿病、糖尿病前期及心血管疾病的冠脉粥样硬化风险的社区参与者进行研究,时隔6年,2次时间点,以hs- cTnT作为测量指标,研究发现糖尿病前期、糖尿病与亚临床心肌损伤独立相关,且hs- cTnT对未来死亡率及心血管事件,尤其是心衰具有高风险。糖尿病前期,不仅有继续发展为糖尿病的风险,而且对亚临床心肌损伤及之后的心血管事件同样具有风险,并且HbA1c在5.7%~6.4%之间患者与单纯IFG相比,在心肌损伤的进程中风险更高。急性心肌梗死时高血糖可能通过如减少侧支循环和促进细胞凋亡等多种机制直接损伤缺血的心肌,另一方面,因过度应激反应而介导儿茶酚胺和胰高血糖素等释放,会引起更大程度的心肌损伤[25]。
3 糖代谢异常与冠心病预后
Timmer等[28]对非糖尿病的急性ST段抬高型心肌梗死患者连续观察发现,患者入院时高血糖状态与1年远期死亡率增加有关。急性心肌梗死患者中IGT组的长期预后比血糖正常组差但与糖尿病组相同,也有研究表明IGT和糖尿病两者在急性心肌梗死患者中都明显增加1年和远期死亡率[23]。IGT合并急性心肌梗死患者中,女性是主要不良心血管事件发生的独立危险因素[29]。
血糖对经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后预后的影响目前仍存在争论,苏海燕等[30]对269例冠心病患者PCI术后进行5年随访发现,PCI术后的主要不良心血管事件的发生率、死亡率、心绞痛复发率及再狭窄率与FBG的升高呈正相关,并且在5.6 mmol·L-1≤FBG<6.1 mmol·L-1时,冠脉病变的进展已经开始加快。目前有研究提示由于小血管病变会导致PCI术后高再狭窄率及冠脉旁路移植(CABG)术后吻合口径流差,因此糖尿病前期对临床不良结局具有高危风险[26]。Suzuki等[31]对54例支架内再狭窄的冠心病患者进行回顾性分析,采用光学相干断层扫描技术(OCT)发现,糖尿病及血糖高于阈值的患者微血管病变指数高,考虑微血管可能是此类患者支架内再狭窄的一个独立病理生理因素。也有研究[32]证实,新发糖尿病不是PCI术后1年临床结局的独立预测因素。Jiménez- Navarro等[33]对374例PCI术后的患者随访观察(35.8±13.43)个月,调查发现糖尿病前期和新发糖尿病并不是随访中导致心血管事件发生的预测因素,只有既往糖尿病史才是血运重建的独立预测因素。国内有研究[34- 35]证实,无论糖尿病患者还是非糖尿病患者,PCI术后给予吡格列酮治疗,可降低支架内再狭窄率和心血管不良事件的发生率,但这一影响是因改善胰岛素抵抗、改善血管内皮功能造成,而不是由于其调节血糖和血脂的作用。
4 小 结
糖代谢异常通过多种机制参与冠心病的发生发展,这部分患者在临床上罹患冠心病比例仍相当大,如何对其快速而准确地进行诊断,并针对其发病机制进行治疗将有积极的临床意义。目前就糖代谢异常是否能用于判断冠脉血运重建后的临床预后仍有争议,相信随着冠脉介入治疗的发展,可在发生心血管不良事件前及时发现并预防其发生。
[1] 陈灏珠,钟南山,陆再英.内科学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013:220- 227.
[2] HU D Y,PAN C Y,YU J M.China Heart Survey Group.The relationship between coronary artery disease and abnormal glucose regulation in China:the China Heart Survey[J].Eur Heart J,2006,27(21):2573- 2579.
[3] 陈伟伟,高润霖,刘力生,等.《中国心血管报告2014》概要[J].中国循环杂志,2015,30(7):617- 622.
[4] RYDÉN L,GRANT P J.ESC Guidelines on diabetes,pre- diabetes,and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD:the Task Force on diabetes,pre- diabetes,and cardiovascular diseases of the European Society of Cardiology(ESC)and developed in collaboration with the European Association for the Study of Diabetes(EASD)[J].Eur Heart J,2013,34(39):3035- 3087.
[5] 宋雷英,方颖.冠状动脉粥样硬化性心脏病患者糖代谢状况的调查分析[J].中国现代医学杂志,2012(17):67- 70.
[6] OP0LSKI G,STROJEK K,KURZELEWSKI M,et al.Cardiovascular therapy,diagnostic procedures,and control of risk factors in patients with diabetes or coronary artery disease in Poland:the Kardia- Pol registry[J].Pol Arch Med Wewn,2012,122(9):413- 421.
[7] MALCOLM J C,KOCOUREK J,KEELY E,et al.Implementation of a screening program to detect previously undiagnosed dysglycemia in hospitalized patientss[J].Can J Diabete,2014,38(2):79- 84.
[8] HAGE C,LUNDMAN P,RYDÉN L,et al.Fasting glucose,HbA1c,or oral glucose tolerance testing for the detection of glucose abnormalities in patients with acute coronary syndromes[J].Eur J Prev Cardiol,2013,20(4):549- 554.
[9] de MULDER M,OEMRAWSINGH R M,STAM F,et al.Comparison of diagnostic criteria to detect undiagnosed diabetes in hyperglycaemic patients with acute coronary syndrome[J].Heart,2012,98(1):37- 41.
[10] COLAGIURI S,LEE C M,WONG T Y,et al.Glycemic thresholds for diabetes- specific retinopathy:implications for diagnostic criteria for diabetes[J].Diabetes Care,2011,34(1):145- 150.
[11] MALCOLM J C,KOCOUREK J,KEELY E.Implementation of a screening program to detect previously undiagnosed dysglycemia in hospitalized patients[J].Can J Diabetes,2014,38(2):79- 84.
[12] BIANCHI C,MICCOLI R,BONADONNA R C,et al.Pathogenetic mechanisms and cardiovascular risk:differences between HbA(1c)and oral glucose tolerance test for the diagnosis of glucose tolerance[J].Diabetes Care,2012,35(12):2607- 2612.
[13] GRUNDY S M.Pre- diabetes,metabolic syndrome,and cardiovascular risk[J].J Am Coll Cardiol,2012,59(7):635- 643.
[14] 吴茂红,吕玲.糖耐量异常对冠心病患者氧化应激和血管内皮功能、心率变异性的影响及阿卡波糖的干预作用[J].中国动脉硬化杂志,2014(3):287- 292.
[15] STERN M P.Diabetes and cardiovascular disease:the “common soil”hypothesis[J].Diabetes,1995,44(4):369- 374.
[16] 楚新梅,何秉贤,戴晓燕,等.冠心病住院患者不同胰岛素抵抗水平下多种危险因素对比研究[J].中国循环杂志,2015,30(2):116- 118.
[17] HANEFELD M,KOEHLER C,FUECKER K,et al.Insulin secretion and insulin sensitivity pattern is different in isolated impaired glucose tolerance and impaired fasting glucose:the risk factor in impaired glucose tolerance for atherosclerosis and diabetes study[J].Diabetes Care,2003,26(3):868- 874.
[18] SARWAR N,ASPELUND T,EIRIKSDOTTIR G,et al.Markers of dysglycaemia and risk of coronary heart disease in people without diabetes:Reykjavik prospective study and systematic review[J].PLoS Med,2010,7(5):e1000278.
[19] HAFFNER S M,LEHTO S,RÖNNEMAA T,et al.Mortality from coronary heart disease in subjects with type 2 diabetes and in nondiabetic subjects with and without prior myocardial infarction[J].N Engl J Med,1998,339(4):229- 234.
[20] KURIHARA O,TAKANO M,YAMAMOTO M,et al,Impact of prediabetic status on coronary atherosclerosis:a multivessel angioscopic study[J].Diabetes Care,2013,36(3):729- 733.
[21] XU Y,BI Y,LI M,et al.Significant coronary stenosis in asymptomatic Chinese with different glycemic status[J].Diabetes Care,2013,36(6):1687- 1694.
[22] 赵振燕,吴永健,吴元,等.急性心肌梗死初发高血糖的临床研究[J].中国循环杂志,2012(1):17- 20.
[23] MAZUREK M,KOWALCZYK J,LENARCZYK R,et al.The prognostic value of different glucose abnormalities in patients with acute myocardial infarction treated invasively[J].Cardiovasc Diabetol,2012,11(1):78.
[25] LAZZERI C,VALENTE S,CHIOSTRI M,et al.Correlates of acute insulin resistance in the early phase of non- diabetic ST- elevation myocardial infarction[J].Diab Vasc Dis Res,2011,8(1):35- 42.
[26] ERTAN C,OZEKE O,GUL M,et al.Association of prediabetes with diffuse coronary narrowing and small- vessel disease[J].J Cardiol,2014,63(1):29- 34.
[27] SELVIN E,LAZO M,CHEN Y,et al.Diabetes mellitus,prediabetes,and incidence of subclinical myocardial damage[J].Circulation,2014,130(16):1374- 1382.
[28] TIMMER J R,HOEKSTRA M,NIJSTEN M W,et al.Prognostic value of admission glycosylated hemoglobin and glucose in nondiabetic patients with ST- segment- elevation myocardial infarction treated with percutaneous coronary intervention[J].Circulation,2011,124(6):704- 711.
[30] 苏海燕,潘长玉,刘敏,等.空腹血糖水平与经皮冠状动脉介入治疗五年预后的关系[J].中华心血管病杂志,2008,36(8):710- 713.
[31] SUZUKI N,KOZUMA K,KYONO H,et al.Predominant microvessel proliferation in coronary stent restenotic tissue in patients with diabetes:insights from optical coherence tomography image analysis[J].Int J Cardiol,2013,168(2):843- 847.
[32] de la HERA J M,DELGADO E,HERNNDEZ E,et al.Prevalence and outcome of newly detected diabetes in patients who undergo percutaneous coronary intervention[J].Eur Heart J,2009,30(21):2614- 2621.
[33] JIMÉNEZ- NAVARRO M F,FERNNDEZ- PASTOR J,GARRIDO- SNCHEZ L.Newly impaired glucose metabolism and prognosis after percutaneous revascularization[J].Cardiol J,2015,22(1):44- 51.
[34] 魏广和,刘立新,王铁成,等.吡格列酮降低非糖尿病患者冠状动脉药物洗脱支架再狭窄的研究[J].临床心血管病杂志,2012(6):445- 447.
[35] 钟雷,丛涛,苏德淳.低剂量吡格列酮对冠心病合并糖尿病患者冠状动脉支架内再狭窄的影响[J].临床心血管病杂志,2014(8):677- 680.
2016- 01- 26
2016- 03- 03
黑龙江省自然科学基金资助项目(D201266)
张爽(1990-),女,山东菏泽人,在读硕士研究生。E- mail:hzzhangshuang@163.com
袁杰 E- mail:13936336961@163.com
张爽,袁杰.糖代谢异常与冠心病关系的研究现状[J].东南大学学报:医学版,2016,35(4):602- 606.
R587; R541.4
A
1671- 6264(2016)04- 0602- 05
10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.04.031